Цифровой регулятор для гидромелиоративных систем Советский патент 1981 года по МПК G05B11/26 

1

Изобретение относится к технике автоматического регулирования объектов с запаздыванием и может быть использовано для автоматического регулирования уровня воды с помощью электроуправляемых затворов гидротех нйческих сооружений на гидромелиоративных системах.

По основному авт. св. № 761983 известен регулятор, содержащий датчик уровня верхнего бьефа и последовательно соединенные датчик уровня нижнего бьефа, блок рассогласования, к вычитающим входам которого подк.пючен задатчик уровня, реверсивный счетчик и элемент совпадения, выход которого соединен с первьоли входакш первого и второго элементов И, триггера . первого элемента -ИЛИ и блока управления, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а первый и второй выходы - соответственно ко второму входу первого элемента ИЛИ и к разрешающему входу реверсивного счетчика, вторые входы первого и второго элементов И соединены с выходом триггера, третьи входы - со знаковыми выходами блока рассогласования , выходы первого и второго элементов И подведены к двум

входам исполнительного механизма, входы блока вычисления разности подключены к соответствующим датчикам уровня, а выхода - к вычитающим входам сумматора, суммирующие входы которого подключены к соответствующим разрядам регистра памяти, а выходы - к первым входам первого блока сравнения, вторые входы которого связаны

to с соответствующими разрядами первого счетчика, а выход - со счетным входом реверсивного счетчика и через элемент задержки и второй элемент ИЛИ - с обнуляющим входом первого счетчика,

15 счетный вход которого соединен со вторым входом триггера и с выходом третьего элемента И, к первому и второму входам которого подключены соответственно выход генератора импуль20сов и третий выход блока управления, четвертый выход которого соединен со входом второго элемента ИЛИ (1.

Однако известный регулятор не обеспечивает достаточной надежности

25 и физической сохранности системы регулирования при выработке управляющих воздействий, превышающих допустимые.

На гидромелиоративнЕис системах, 30 содержащих каналы с земляными руслами, одноразовое опускание или подъем электроуправляемых затворов на величину, превышающую допустимое значение, ведет, соответственно, к размыву русла в нижнем бьефе сооружения за счет увеличения скорости потока или к заилению русла за счет обратно фильтрации воды из дамб в русло канала. Возможны случаи, когда изменение уставки приводит к появлению такого рассогласования, одноразовое устранение которого требует управляющих воздействий, превышающих допустимые. Сходные ситуации возникают в случае аварийного отключения энергии на период, в течение которого регулируемая величина выходит за пределы одноразового устранения рассогласования допустимыми значениями управляющих воздействий.

Цель изобретения - обеспечение надежности и физической сохранности системы регулирования при выработке управляющих воздействий, превышающих допустимые, путем обработки рассог-. ласования по частям допустимыми управляющими воздействиями.

Указанная цель достигается тем, что цифровой регулятор содержит третий элемент ИЛИ, задатчик допустимых значений управляющего воздействия и последовательно соединенные четвертый элемент И, второй счетчик импульсов и второй блок сравнения, вторые входы которого соединены с соответcтвyющ ми выходами задатчика допустимых значений управляющего воздействия, выход - с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход первого бло ка сравнения соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к третьему выходу блока управления, выход элемента совпадения через третий элемент ИЛИ соединен со вторым входом второго счетчика импульсов, первый выход блока управления соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ.

На чертеже представлена блок-схема цифрового регулятора для гидромел оративных систем.

Цифровой регулятор для гидромелиоративных систем содержит генератор 1 импульсов, блок 2 управления, датчик 3 уровня нижнего бьефа, задатчик 4 уровня, блок 5 рассогласования, реверсивный счетчик 6, элемент совпадения 7, первый элемент ИЛИ 8, первый элемент И 9, второй элемент И 10 исполнительный механизм 11, триггер 12, регистр 13 памяти, сумматор 14, блок 15 вычисления разности, датчик

16уровня верхнего бьефа, первый бло

17сравнения, первый счетчик 18 импульсов, элемент задержки 19, взгорой элемент ИЛИ 20, третий элемент И 21, второй блок 22 сравнения, второй счетчик 23 импульсов, третий элемент ИЛИ 24, четвертый элемент И 25, задатчик 26 допустимых значений управляющих воздействий.

Цифровой регулятор работает следукндим образом.

Импульсом снимаемым с первого выхода блока 2 управления, все блоки регулятора устанавливаются в исходно состояние. При этом импульсом сброса, поступгиощим с этого выхода, через третий элемент ИЛИ 24 второй счетчик 23 импульсов устанавливается в исходное состояние. При поступлении на первый вход четвертого элемента И 25 с третьего выхода блока 2 управления сигнала на разрешение отработки рассогласования, импульсы, поступающие на второй вход четвертого. элемента И 25 от первого блока 17 сравнения, запускают второй счетчик 23 импульсов. После отработки рассогласования импульсом с выхода элемента совпадения 7 через третий элемент ИЛИ 24 второй счетчик 23 импульсов устанавливается в исходное состояние

Если величина рассогласования, записанная в реверсивном счетчике б, превосходит число, записанное в задатчике 26 допустилвлх значений управляющих воздействий, то при совпадении его с числом, записываемым во второй счетчик 23 импульсов, на выходе второго блока 22 сравнения возникает сигнал , который через элемент ИЛИ 8 устанавливает на нуль реверсивный счетчик 6. При этом выработанное управляющее воздействие не превосходит допустимого, а полное устранение рассогласования осуществляется на последующих циклах регулирования. Этим и достигается физическая сохранность систе ш регулирования.

Стоимость опытного образца регулятора составляет 480 руб., изготовление и установка защитного колодца для регулятора - 500 руб.

Экономический эффект от применения предлагаемого регулятора можно подсчитать по ущербу, наносимому гидромелиоративной системе, содержащей каналы с земляными руслами, при перемещении электроуправляемых затворов на величины, превышающие допустимые значения. Стоимость восстановительных работ при разрушении .земляного русла в расчете на одно гидротехническое сооружение составляет в среднем 100 тыч. руб. Средняя стоимость очистных работ на участке канала в 5 км составляет еще 100 тыс. руб.,.т.е. суммарный экономический эффект равеи 200 тыс.

руб.

Формула иэоОретемия

Цифровой регулятор для гидромелиора ивных систем по авт. св. I 761983

отличающийся тем, что,с целью повышения надежности регулятора, он содержит третий элемент ИЛИ, задатчик допустимых значений управляющего воздействия и последовательно соединенные четвертый элемент И, второй счетчик импульсов и второй блок сравнения, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами эадатчика допустимых значений управляющего воздействия, выход с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход первого блока сравнения соединен с первым входом четвертого

элемента И, второй вход которого подключен к третьему выходу бхюка управления, выход элемента совпадения через третий элемент ИЛИ соединен со вторым входом второго счетчика импульсов, первый выход блока управления соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ.

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе 0 1. Авторское свидетельство СССР 761983, кл. G 05 В 11/26, 19.78 (прототип),